【涨知识】不只是“烧开水”那么简单 核电站发电原理深度剖析

时间: 2024-03-05 10:46:57 |   作者: hth.com首页

  4月,有“龙骨”之称的华龙一号福清5号机组堆内构件,由上海第一机床厂发运前往福建。华龙一号是我国自主研发和设计的第三代核电技术,这标志着我国核电技术的提升,堆内构件属于重型装备中的精密设备,承托起核燃料组建,并为各类堆芯测量装置提供精准定位和支承,正因如此,如果把核电站内各类设备比作“华龙一号”这一巨龙内的“器官”,堆内构件自然就是“龙骨”了。

  世界核能协会的多个方面数据显示,到今年1月为止,全世界共有30个国家和地区拥有核电机组,机组总数为440个,发电量占全球发电量的11%。因为核电具有低排放的优势,许多国家都在布局核电,目前共有18个国家的50个核电机组在建,我国在其中占比不小。

  在一个核电站中,核反应堆自然是核心关键,世界上第一个核反应堆,是由出生于意大利的美籍物理学家费米于1942年在美国芝加哥大学所建,被称为“芝加哥一号堆”。该反应堆于当年12月2日内部成功产生可控铀核裂变的链式反应,这一天被认为是人类原子能时代的开始,费米也被称为“原子能之父”。

  经常有人将核电站发电的过程比喻是“烧开水”,而核电站“烧开水”是从人类掌握控制核裂变的链式反应开始的。铀核在被中子轰击后,会分裂成两块质量差不多的碎块,这就叫原子核的裂变,在裂变过程中会释放能量,并且,裂变的过程中还会产生中子,继续轰击,引发新的裂变,这就叫“链式反应”。人类发现,这样的“链式反应”其实是可控的,于是,就开始使用核裂变释放的能量。

  控制住了“链式反应”,人类发明了,也造出了核电站。核裂变释放的能量,可以使反应区的温度上升,水或者液态的金属钠等液体在反应堆内外循环流动,就可以把反应堆内的热量传输出去,让反应堆冷却下来。反应堆放出的热,可拿来“烧水”,把水变成水蒸气后推动发电机发电。事实上,这样的发电原理和火电发电机是一样的,只不过,一个是用核燃料,一个是用煤。但是,核燃料的工作效率远高于煤,一支铅笔大小的核燃料,相当于10吨左右的煤的工作效率。

  既然核电站“烧开水”的过程起始于中子对铀核的轰击,那么,怎么来控制好中子就至关重要。如果中子速度太快,就容易射不准铀核,于是人类要想办法让中子的速度慢下来,因而会使用一定的“慢化剂”,例如石墨、重水、轻水等,这就是常说的石墨反应堆、重水反应堆和轻水反应堆。世界上大部分核电机组采取的是轻水反应堆,轻水就是我们常见的水,相对于重水自然成本更低,效率也更高。

  核电站建起来了,公众对于核能使用的安全性要求也提高了。现有的核电站被分为3代,符合美国《先进轻水堆用户要求文件(URD文件)》和《欧洲用户对轻水堆核电站的要求(EUR文件)》的反应堆,被认为是第三代反应堆。不论是在燃料管理技术、反应堆设计技术,还是数字化控制管理系统,第三代反应堆都比第二代反应堆有了很大改观。“华龙一号”作为具有自主知识产权的第三代核电技术,将为我国的能源事业做出很大贡献。

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  党的二十大报告提出,积极安全有序发展核电《“十四五”现代能源体系规划》提出,在确保安全的前提下,积极有序推动沿海核电项目建设,合理地布局新增沿海核电项目,作为以核电为主业的大型清洁能源集团,中广核积极贯彻落实国家战略,持续高质量稳步推进,“华龙一号”批量化建设,目前已有1台“华龙一

  2月22日,龙年正月十三,被誉为“国家名片”的我国自主三代核电华龙一号批量化建设再传捷报。中核集团旗下中国核电(股票代码:601985)投资控股的漳州核电二期工程3号机组浇灌核岛第一罐混凝土(FCD),标志漳州核电二期工程建设序幕全面拉开。这是中核集团积极贯彻落实习新时代中国特色社会主义

  新春新气象,中广核“华龙一号”批量化建设稳步推进,迎来龙年“开门红”。2月19日,中央广播电视总台《新闻联播》报道,长三角首个“华龙一号”核电项目中广核浙江三澳核电项目2号机组全方面进入设施安装阶段,该机组预计2026年投产发电。“华龙一号”是我国具有完全自主知识产权的第三代核电技术,截至

  当前,我国核能“三步走”战略有序实施,华龙一号已成为核电发展主力堆型,一笔一划书写了我国核电自主创新的“硬核”答卷。华龙一号示范工程福清核电5、6号机组全面建成投产以来,从始至终保持安全运行,累计安全发电超410亿度,助推经济发展,助力“双碳”目标,赋能美好生活。庆祝“华龙一号”首堆投运

  1月24日,中国广核集团(简称“中广核”)在北京、深圳两地召开2024年度媒体通报会,系统披露了一年来生产经营、安全管理、科学技术创新、助力乡村振兴等方面的高水平质量的发展情况。2023年是全面贯彻落实党的二十大精神的开局之年。中广核坚持以习新时代中国特色社会主义思想为指导,深入贯彻落实习总

  北极星电力网获悉,中国核电近日发布2023年四季度投资者沟通情况通报,介绍了核电机组度电成本。中国核电表示,公司目前在建及后续新建机组均为三代及以上核电机组。核电采用的技术不同,单位造价可能不同。目前公司旗下已经建成的三代核电机组有福清核电5、6号“华龙一号”机组和三门核电1、2号“AP10

  2023年是砥砺奋进的一年这一年中国广核集团“华龙一号”批量化建设高质量稳步推进新增投运1台“华龙一号”核电机组新增核准4台“华龙一号”核电机组截至目前中广核共拥有在运核电机组27台装机容量3056.8万千瓦在建核电机组11台装机容量1324.6万千瓦在运在建总装机规模跃居全球第二继续保持全国最大“华

  年终岁末,我国自主三代核电、“国家名片”华龙一号批量化建设捷报频传。12月27日、28号,中国核建承建的海南昌江4号机组内穹顶和漳州核电2号机组外穹顶先后吊装成功,为后续机组安装调试及并网发电奠定坚实基础。公司成员单位中核二二、中核二四、中核机械工程分别负责两项吊装任务。华龙一号是双层安

  12月22日9时28分,中国广核集团广东太平岭核电项目1号机组按计划顺利启动冷态功能试验。在生态环境部华南核与辐射安全监督站以及项目各参建单位代表的共同见证下,运行部当班值长向试验负责人签发冷试票,这标志着中广核太平岭核电1号机组冷试正式开始。工程建设由安装高峰切换至联调试验阶段,中广核

  近日一系列能源、交通等领域的重大工程项目加速推进助力我国经济社会高质量发展“华龙一号”批量化建设稳步推进当前,“华龙一号”核电项目正在加速推进“华龙一号”是具有自主知识产权的三代核电技术单台机组年发电量可以达到近100亿度预计到“十四五”末我国将投运“华龙一号”核电机组超过10台近几

  11月14日,中广核核电设备国产化联合研发中心全体理事会暨“华龙一号”产业链建设会议在深圳召开。会上,139家成员单位宣读了联合宣言,并就携手5400多家企业夯实基础固链、提升技术补链、加强融合强链、推进优化型链,在“共建、共享、共赢”的共识下,高质量推进“华龙一号”现代化产业链建设进行了

  1月5日,由山东核电有限公司、上海核工程研究设计院股份有限公司和上海能传电气有限公司联合研制的“非能动三代核电主泵变频器”通过产品鉴定。本次“非能动三代核电主泵变频器”产品鉴定会由中国机械工业联合会和中国通用机械工业协会组织,中国工程院院士叶奇蓁担任产品鉴定组组长。专家组首先了解“

  10月7日,海阳核电2号机组在完成主泵变频器“四用一备”可靠性提升工程试验后达到满功率运行状态,标志着海阳核电2号机组成为国内AP1000首台具备主泵变频器备用切换能力的机组,三代核电主泵供电可靠性取得重大突破。主泵变频器是三代非能动压水堆核电厂AP1000的关键单点失效电气设备,为主泵提供频率

  串珠成链、聚链成群——在7月24日召开的“国和”系列核能产业供需对接大会暨“国和”核能产业共建共享平台启动仪式上,山东省发改委党组成员、副主任,山东省能源局党组书记、局长胡薄道出了当前山东核能产业发展的整体进度。他表示,希望有关企业围绕“建链、强链、补链、延链”总体目标,依托“国和

  6月29日,中国核能行业协会副理事长兼秘书长张廷克会见了到访的香港中电集团中国区高级副总裁陈涛先生一行,双方就中国核电发展近况及趋势交换了意见。张廷克谈到,香港中电集团作为协会常务理事单位见证了行业和协会的共同发展。协会本着为会员单位提供优质高效服务的原则,积极发挥桥梁纽带作用,未

  世界核电技术已基本完成向三代的转型升级,进入四代技术研发与部分堆型的工程示范验证阶段。先进小型模块化反应堆、第四代核能系统以及热核聚变堆成为全球先进核能技术研发焦点。核能安全性不断提升,离不开先进技术的加速迭代和强有力支撑。中国核能行业协会日前发布的《先进核能技术发展年度报告(20

  4月13日下午,“国和一号”产业链联盟共建协议及配套协议签约仪式在浙江三门举行。在国家电投党组成员、副总经理卢洪早,中国核建副总经理、总法律顾问杨振华等领导的见证下,中核二二作为产业联盟合作方之一,签订了《“国和一号”产业链联盟共建协议》《产业链配套协议》。上海核工院副总经理蔡强,

  【编者按】为决战首季开门红,各中央企业纷纷拿出实招硬招,细致谋划,提早布局。项目工地、生产车间、施工一线......央企处处呈现热火朝天的生产场景,涌动着起步提速、开局争先的奋斗豪情。近日,国资委网站推出“新年开新局奋战‘开门红’”系列报道,展现中央企业在推动经济运行整体好转中的顶梁柱

  2月28日,由国家电投主办的“国和一号”产业链联盟第二届会员大会暨党建联盟成立大会在沪召开。会议全面回顾“国和一号”产业链联盟(以下简称“联盟”)成立一年来的建设成果,进一步凝聚共识,谋划2023年工作思路及重点工作,推动产业链建设及联盟高效有序运作。国务院国资委规划发展局、科技部重大

  党的十八大以来,我国核电产业不断发展壮大,在能源保供、安全运营、科技创新等领域取得了累累硕果。党的二十大报告明确,“一些关键核心技术实现突破,战略性新兴产业发展壮大”,“核电技术、新能源技术、大飞机制造、生物医药等取得重大成果,进入创新型国家行列”,对核电行业取得的成绩予以了肯定

  2015年1月,习就我国核工业创建60周年作出重要指示强调,核工业是高科技战略产业,是国家安全重要基石。要坚持安全发展、创新发展,坚持和平利用核能,全面提升核工业的核心竞争力,续写我国核工业新的辉煌篇章。党的二十大报告将核电技术列为我国进入创新型国家行列的重大成果之一,并强调

  最近几个月,中亚大国哈萨克斯坦频频放出发展核电的消息,总统亲自推动,各项前期工作加快推进,在短时间内选定了建设厂址。哈萨克作为前苏联加盟国,与俄罗斯的紧密关系不言而喻,考虑到近几年俄在国际核电市场上的绝对主导地位,与俄罗斯合作似乎是哈萨克的既定选择。(来源:微信公众号“能源新媒”

  “一带一路”是“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的简称。2013年9月和10月,中国国家主席习分别提出建设“新丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的合作倡议。根据“一带一路网”官网数据,倡议提出10年来,我国已经与152个国家、32个国际组织签署了230多份共建“一带一路”合作文

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  当地时间1月23日,埃及总统塞西和俄罗斯总统普京通过视频会议形式参加了埃及达巴核电站四号机组首次混凝土浇筑仪式,这标志着达巴核电站第四个核反应堆机组正式开工建设。达巴核电站是埃及规划的第一座核电站,位于首都开罗西北约320公里的马特鲁省。根据运行规划,该核电站第一个核反应堆机组将于2028

  2024年新年伊始,为坚定贯彻落实集团公司“整体·协同”年高质量发展的工作要求,推动集团公司国际经营与合作走深走实,1月10日,在秦山核电党委书记、董事长黄潜和中国中原党委书记、董事长袁旭的共同见证下,秦山核电与中国中原签署战略合作协议,在巴基斯坦及其他海外区域的核电日常运维技术支持、

  北极星电力网获悉,中国广核于2024年1月8日披露2023年第四季度运营简报,并于1月9日召开2023年四季度运营情况电话会,会议详情如下:尹恩刚向投资者和分析师介绍了公司2023年全年运营情况,并就2024年相关工作安排进行了介绍。2023年,公司实现上网电量2141.46亿千瓦时,同比上涨7.95%;27台在运核电机

  东方电气1月10日消息,核能事业部及涉核企业积极贯彻落实集团公司“领先战略”,齐心协力发挥两级营销的优势,取得国家电投批量招标项目的夺标佳绩。东方汽轮机中标国家电投8台核电机组控制棒驱动机构设备订单,东方武核中标国家电投4台核电机组堆内构件设备订单。

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  12月29日,经国务院常务会议审议,决定核准广东太平岭核电项目3、4号机组和浙江金七门核电项目。会议强调,核电安全极端重要,必须坚持安全第一,按照全球最高安全标准和要求,稳步有序推进项目建设,加强全链条全领域安全监管,确保绝对安全、万无一失。要进一步加大核电产业创新发展支持力度,全面提

  美国乔治亚州Vogtle核电站3号机组(1114兆瓦)日前投入商业运行。这是自2016年田纳西河谷管理局的WattsBar2核电机组投入使用以来,美国首次启动的新核电机组。(来源:国际能源小数据作者:ESmallData)乔治亚州Vogtle核电厂的前两个反应堆于20世纪80年代末投入使用,总铭牌容量为2430兆瓦。预计第4机

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